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Self-assembly of Binary Particles with Electrostatic and van der Waals interactions

Chinese Journal of Chemical Physics 2014年第4期27卷 419-427,J0001页

作者：李燕李华平何学浩天津大学理学院化学系与天津化学化工协同创新中心天津300072 天津大学化工学院高分子科学与工程系天津300072

Nanoparticles with competitive interactions in solution can aggregate into complex structures. In this work, the synergistic self-assembles of binary particles with electrostatic and van der Waals interactions are studied with the particle Langevin dynamics simulation using a simple coarse-grained particle model. Various aggregations such as spherical, stacking-disk and tube structures are observed by varying the particles size and the interaction strength. The aggregation structures are explained with the packing theories of amphiphilic molecules in solution and dibolck copolymers in bulk. When the opposite ions are introduced into solution, the distribution of structures in the phase diagram appears an obvious offset. The simulation result is helpful to deeply understand the formation mechanism of complex nanostructures of multicomponent particles in solution.

关键词： repulsive interaction Self-assembly Binary particles Particle dynamics Phase diagrams

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Structural Dependence of Competitive Adsorption of Water and Methanol on TiO2 Surfaces

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Chinese Journal of Chemistry 2017年第6期35卷 889-895页

作者： Zhengming Wang Feng Xiong Guanghui Sun Yuekang Jin Weixin Huang Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale CAS Key Laboratory of Material for Energy Conversion and Department of Chemical Physics University of Science and Technology of China Hefei Anhui 230026 China

Employing TiO2 anatase （001）-（1 × 4）, futile （110） and futile （011）-（2× 1） single crystal surfaces, we compre- hensively studied the effects of TiO2 surface structures on the competitive adsorption of water and methanol by means of low energy electron diffraction, thermal desorption spectra and X-ray photoelectron spectroscopy. The relative adsorption strengths of chemisorbed methanol and water vary with the TiO2 surface structures and the ad- sorption sites. This leads to TiO2 surface structure-dependent competitive adsorption of water and methanol. The chemisorption of CH3OH on TiO2 anatase （001）-（1 × 4） surface is seldom affected by pre-covered water at low cov- erages but is affected by pre-covered water at high coverages; the chemisorption of CH3OH on TiO2 rutile （110） surface is seldom affected by pre-covered water; and the chemisorption of CH3OH on TiO2 rutile （011）-（2 × 1） sur- face is affected by pre-covered water even at low coverages. These results deepen the fundamental understandings of surface chemistry on TiO2 surfaces.

关键词： surface chemistry model catalysts repulsive interaction attractive interaction replacement

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